Researches of axially symmetrical model plasma reactor to cleaning diesel exhaust gas of particulates

• Autorzy: Zawadzki A. , Irzycki A. , Kalina P. , Snopkiewicz K.

Warianty tytułu

PL

Badania osiowo-symetrycznego modelowego reaktora plazmowego do oczyszczania spalin silnika o zapłonie samoczynnym z cząstek stałych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W badaniach skoncentrowano się na układach osiowo-symetrycznych, które pozwalają na dogodniejsze kształtowanie pola elektrostatycznego i stwarzają lepsze możliwości wykonawcze. Opis konstrukcji i wyniki wstępnych badań układu osiowo-symetrycznego opisano w publikacji zamieszczonej w "Journal of KONES 2006"[1]. W publikacji tej zwrócono uwagę na zasadnicze problemy wymagające rozwiązania, a mianowicie: - szybkie pokrywanie się izolatorów elektrod sadzą, co skutkowało upływnością prądu wyładowań koronowych i zanikiem tych wyładowań, - niską kilkunasto-procentową skuteczność oczyszczania urządzenia w porównaniu z uprzednio badanym układem płaskim, którym skuteczność ta wynosiła ok. 40 %. W dalszych badaniach skoncentrowano się na opanowaniu powyższych trudności. Wykonano zmodyfikowane warianty urządzenia, w którym ograniczono liczbę elektrod z trzech do jednej, otoczonej izolatorem, wykonanym jako główny wspornik zespołu ostrzy generujących wyładowania koronowe i elektrody odchylającej. Pozwoliło to na przebadanie kilku wariantów urządzenia opisanych w niniejszej publikacji, co w konsekwencji sprowadziło poszukiwania metod ograniczenia osadzania się sadzy do dwóch rozwiązań - z nadmuchem strumienia powietrza w miejsca osadzania się sadzy (opisanym w niniejszej publikacji) oraz z wypalaniem sadzy na sztucznie grzanej powierzchni izolatora (w przygotowaniu). W celu poprawy skuteczności oczyszczania, empirycznym badaniom poddawane są różne warianty kształtowania pola wyładowań koronowych, z pomiarem prądu tych wyładowań jako miary ich intensywności. Badaniom poddano m.in. warianty z siatką cienkich drutów w porównaniu z zespołem ostrzy liniowych. Po zastosowaniu modułu filtrów w postaci koncentrycznych siatek o różnej średnicy oczek uzyskano poprawę skuteczności oczyszczania do ponad 40 %.

EN

The investigations were concentrated on axially symmetrical arrangements, which permit more convenient formation of electrostatic field and better practicability. The description of construction and results of preliminary investigations of axially symmetrical arrangement was presented in "Researches of model plasma reactor for purify Diesel exhaust gas of particulates" published in Journal of KONES 2006. In the publication the attention was drawn to the fundamental problems requiring the solution, and namely: - The quick coating of electrodes insulators with soot, which took effect of leakance of corona discharge current and fading away of discharge, - Somewhat low, over a dozen-percentage effectiveness of cleaning process in comparison with previously studied flat arrangement, which effectiveness came up to 40 %. Subsequent investigations were concentrated on capturing of above-mentioned difficulties. Some modified variants of device were prepared. The number of electrodes was limited from three to only one, which was enclosed with insulator serving as the cardinal bracket of blades assembly generating corona discharge and the deflecting electrode. This new arrangement permitted examination of several variants of device described in present publication, which in consequence constrained searching of methods of soot settlement limitation to two final solutions: blowing-in of air stream in place of soot settlement (described in present publication) as well as burning the soot sediment on artificially warmed surface of insulator (in preparation). In order to improve the cleaning effectiveness of the system, the empirical tests of different variants of discharge area formation are carrying out with simultaneously measurement of discharge current, being the measure of its intensity. The subjects of comparison were among other things the mesh of thin wires and the aggregate of linear blades. Applying of filter modules in form of concentric meshes of different diameter of net mesh caused the improvement of cleaning effectiveness to over 40 %.

Słowa kluczowe

PL

silniki spalinowe; silnik Diesla; reaktor plazmowy; oczyszczanie spalin

EN

combustion engines; diesel engines; plasma reactor; exhaust gases purification

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 4
• Strony: 563--569
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Zawadzki A.

autor

Irzycki A.

autor

Kalina P.

autor

Snopkiewicz K.

• Instytut Lotnictwa Al. Krakowska 110/114, 00-256 Warszawa, Poland tel.: [phone] w 683, fax.: [phone],

Bibliografia

• [1] Zawadzki, A., Irzycki, A., Kalina, P., Snopkiewicz, K., Reserches of model plasma reactor for purify diesel exhaust gas of particulates, Journal of KONES Powertrain and Transport 2006, vol.13 No.3 Warsaw, 2006.
• [2] Weaver, C. S., Klausmeier, R. J., Ericson, L. M., Gallager, J., Hollman, T., Feasibility of Retrofit Technologies for Diesel Emissions Control, SAE 860296, 1986.
• [3] Wegst, R., Russ, H., Neiger, M., Liu (Univ. of Karlsruhe), S., Experimental and Theoretical Investigations of Removal of NOx from Diesel-type Engine Exhaust Using Dielectric Barrier Discharge, SAE 1999-01-3686, 1999.
• [4] Penerante, B. M., Brusasco, R. M., Merrit, B. T., Pitz W. J., Vogtlin, G. E., Feasibility of Plasma Aftertreatment for Simultaneous Control of NOx and Particulates, SAE 1999-01-3637 1999.
• [5] Schweimer, G. W., Ion probe in the exhaust manifold of diesel engines, SAE 860012, 1986.
• [6] Kittelson, D. B., Reinertsen, J., Michalski, J., Further Studies of Electrostatic Collection and Agglomeration of Diesel Particles, SAE 910329, 1991.